巧用手摇发动机突破“匀速上升”难点

梁云飞

（盱眙县第一中学，浙江 盱眙211700）

1 问题呈现

苏科版九年级上册活动11.2“探究动滑轮工作时的特点”，要求如下：测出钩码和动滑轮的总重力，按图1组装动滑轮.竖直向上拉动弹簧测力计，使钩码匀速上升，读出弹簧测力计的示数.

图1 探究动滑轮工作特点的示意图

笔者发现，很多教师为了使实验效果更精确，常常用“静止”来替代“匀速直线运动”.虽然对实验结果影响较小，但与实验的要求不符.但是用手拉很难使弹簧测力计在竖直方向上匀速向上运动，指针不稳定，影响读数，与实验预期有偏差.可以说“匀速直线运动”从始至终都是初中物理中的一个难点，实现起来比较困难.

2 实验装置

经过长时间的探索，笔者利用电学实验器材组装一套装置，可以竖直向上匀速拉动弹簧测力计.

1）将手摇发电机（也是电动机）的手柄去掉，用类似滑轮的凹槽代替，再固定在铁架台顶端.（如图2～3所示）

图2 去掉手柄后的手摇发电机

图3 将手摇发电机固定在铁架台顶端

2）先将滑轮、弹簧测力计、钩码等组装好，凹槽中的细线拴住弹簧测力计，再把电源、开关、导线、滑动变阻器等装置（如图4所示）固定在铁架台上，整个装置如图5所示.

图4 实验装置电路实物图

图5 实验装置图

3 实验过程

1）将滑动变阻器的滑片移至阻值最大端，闭合开关，调节滑动变阻器，观察在电动机的带动下弹簧测力计的运动速度.

2）观察弹簧测力计，指针稳定，读出数据.改变钩码的数量可进行多次实验.表1为实验结果，G为钩码所受的重力，G0为动滑轮所受的重力，F为弹簧测力计的示数.

表1 实验数据

该实验能够突破“匀速直线运动”难点，利用滑动变阻器使得速度可调，便于实验操作.实验过程中弹簧测力计指针稳定，读数误差小.但还存在不足之处：电动机能承受的物重范围偏小；弹簧测力计用细绳拴住，细绳易螺旋转动，不能在一个方向上很好读数.

4 结束语

实验是学生学习物理知识的最好手段之一，而科学、严谨的实验更容易被学生接受和认同（如实验中的“匀速上升”需要教师呈现出来，才能让学生信服）.在物理教学中，教师不能拘泥于实验装置，只有不断地发现、思考和创造，才能更好地突破教学难点，提高课堂教学的效率.